• 제목/요약/키워드: Optimal Route Algorithm

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클러스터링 기반의 최적 차량 운행 계획 수립을 위한 비교연구 (Comparative Analysis for Clustering Based Optimal Vehicle Routes Planning)

  • 김재원;신광섭
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.155-180
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    • 2020
  • 화물의 수배송을 위한 차량의 배차 및 최적 경로 설계는 물류 서비스의 효율성 향상을 위한 가장 핵심적인 역할을 담당한다. 이 문제는 차량의 대수, 차량별 적재 용량, 차량의 총 이동거리와 같이 다양한 비용 요소를 동시에 고려해야 하기 때문이다. 최근 비용 최소화 및 운영 효율성 향상을 위해 TMS를 도입하는 사례가 증가하고 있으나, 현장에서 필요한 모든 요소를 고려하지 못한다는 한계가 존재한다. 이를 해결하기 위해 현장 전문가가 TMS의 결과를 경험과 직관에 기반하여 수정하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 지금까지 총 비용의 최소화에 집중하고 있는 기존 연구들과 달리 서비스에 투입되는 자원 활용의 효율성과 형평성을 동시에 높일 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해 Cluster-First Route-Second (CFRS)기법을 활용한다. 고객의 위치를 기준으로 네 가지 클러스터링 알고리즘(K-Means, K-Medoids, DBSCAN, Model-based)과 Fisher & Jaikumar 알고리즘을 적용하여 고객들을 군집화하였다. 이 후, 군집별 최적의 차량 경로 계획을 수립하였다. 수치 실험을 통해 본 연구에서 제안하는 CFRS 기법을 적용한 방안이 상대적으로 차량의 전체 이동거리와 평균 이동거리 및 이동시간이 더 절감될 수 있다는 사실을 확인하였다. 또한, 차량별 방문하는 고객의 수에 대한 편차가 더 낮다는 사실로부터 기본적인 차량 경로 배정 유형에 비해 본 연구에서 제안하는 방안이 상대적으로 형평성 있게 업무가 할당되었음을 확인할 수 있었다.

SDN에서 심층강화학습 기반 라우팅 알고리즘 (A Routing Algorithm based on Deep Reinforcement Learning in SDN)

  • 이성근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1153-1160
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    • 2021
  • 본 논문은 소프트웨어 정의 네트워크에서 심층강화학습을 활용하여 최적의 경로를 결정하는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 학습을 위한 심층강화학습 모델은 DQN 을 기반으로 하고, 입력은 현재 네트워크 상태, 발신지, 목적지 노드이고, 출력은 발신지에서 목적지까지의 경로 리스트를 반환한다. 라우팅 작업을 이산 제어 문제로 정의하며, 라우팅을 위한 서비스 품질 파라미터는 지연, 대역폭, 손실률을 고려하였다. 라우팅 에이전트는 사용자의 서비스 품질 프로파일에 따라 적절한 서비스 등급으로 분류하고, SDN에서 수집된 현재 네트워크 상태로부터 각 링크 별로 제공할 수 있는 서비스 등급을 변환한다. 이러한 변환된 정보를 토대로 발신지에서부터 목적지까지 요구되는 서비스 등급을 만족시키는 경로를 선택하도록 학습을 한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘이 일정한 에피소드를 진행하게 되면 올바른 경로를 선택하게 되고, 학습이 성공적으로 수행됨을 나타냈다.

다중매체로 이루어진 해상 자율망에서 이종 매체 선택이 가능하고 정규화된 위치와 전송특성에 의한 라우팅 (A Heterogeneous-carrier Selectable Routing Scheme Based on Normalized Location and Transmission Characteristics (MCS-NLTC) for Multi-carrier MANETs at Sea)

  • 손주영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.343-348
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    • 2014
  • 새로운 해상통신망 모델로 자율망 모델과 광대역 무선접속기술의 다양성과 혼재성을 활용하고 경로상의 홉 단위로 최적노드와 캐리어를 선택하는 경로배정방식(MCS-NLTC)을 새롭게 제안한다. 여기서는 일반적인 홉 수가 아니라 목적지 선박과의 거리(위치정보)가 기본적인 기준이 되고 캐리어의 전송특성의 정규값을 가중치로 삼아 최적경로를 탐색하는 방식이다. 위치정보가 기본적으로 고려되기 때문에 탐색 수렴성이 개선되어 탐색시간이 크게 단축되고 경로의 최적성도 향상되었다. 기존 전송특성의 절대값을 상호 비교하는 최다승방식(OMH-MW)과 전송특성의 정규값만을 고려하는 방식(MCS-NTC)과 성능을 비교하여 이를 확인하였다.

다중제약을 고려한 최적 버스운행계획 알고리즘 개발 (Development of Optimal Bus Scheduling Algorithm with Multi-constraints)

  • 이호상;박종헌;조성훈;윤병조
    • 대한교통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.129-138
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    • 2006
  • 서울시는 지난 2004년 7월부터 버스에 준공영제(공공관리, 민영운영)개념을 도입한 후 노선별로 불필요한 운행을 최소화하고 승객편익 및 이용수요 증대를 위해 배차 최적화 모형을 연구. 개발하였다 본 연구는 이러한 노력의 결과물로서 서울시 버스 운영체계에 맞는 노선별 운행대수. 근로조건, 최대 재차인원. 최대/최소 배차간격 등을 제약 조건으로 하고 승객의 대기시간을 최소화하는 Heuristic 배차최적화 모형을 개발하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위해 운행 중인 노선에 적용한 결과, 같은 운행대수라도 첨두시 배차간격이 좁혀져 승객편익이 증대되었다. 따라서 개발모형은 여러 제약조건을 고려한 최적 배차계획 수립 및 적용을 가능케 하여 버스운영 효율화에 기여할 것으로 판단된다.

Real-time Intelligent Exit Path Indicator Using BLE Beacon Enabled Emergency Exit Sign Controller

  • Jung, Joonseok;Kwon, Jongman;Jung, Soonho;Lee, Minwoo;Mariappan, Vinayagam;Cha, Jaesang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제6권1호
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    • pp.82-88
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    • 2017
  • Emergency lights and exit signs are an indispensable part of safety precautions for effective evacuation in case of emergency in public buildings. These emergency sign indicates safe escape routes and emergency doors, using an internationally recognizable sign. However visibility of those signs drops drastically in case of emergency situations like fire smoke, etc. and loss of visibility causes serious problems for safety evacuation. This paper propose a novel emergency light and exit sign built-in with Bluetooth Low Energy (BLE) Beacon to assist the emergency self-guiding evacuation using devices for crisis and emergency management to avoid panic condition inside the buildings. In this approach, the emergency light and exit sign with the BLE beacons deployed in the indoor environments and the smart devices detect their indoor positions, direction to move, and next exit sign position from beacon messages and interact with map server in the Internet / Intranet over the available LTE and/or Wi-Fi network connectivity. The map server generate an optimal emergency exit path according to the nearest emergency exit based on a novel graph generation method for less route computation for each smart device. All emergency exit path data interfaces among three system components, the emergency exit signs, map server, and smart devices, have been defined for modular implementation of our emergency evacuation system. The proposed exit sign experimental system has been deployed and evaluated in real-time building environment thoroughly and gives a good evidence that the modular design of the proposed exit sign system and a novel approach to compute emergency exit path route based on the BLE beacon message, map server, and smart devices is competitive and viable.

선박 재난 환경을 고려한 지능형 대피유도 시스템 (Intelligent evacuation systems for accidents aboard a ship)

  • 강무빈;주양익
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권9호
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    • pp.824-829
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    • 2016
  • 최근 크루즈 선박과 같이 선박의 대형화, 복합화가 진행됨에 따라 선박사고 시 인명피해가 증가하여, 선박 재난시 승객 안전을 확보하기 위한 기술의 필요성이 증가하고 있다. 현재까지는, 선박 내 사고 상황 시 안내방송 및 화재경보 비상벨, 비상유도등과 같이 현재 위치에서 안전한 곳으로 대피하라는 단순한 신호만 줄 뿐 적절한 탈출 경로를 선택함에 있어서 도움을 주지는 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 대피유도 방안이 제안되어 왔지만 다양한 위험요소와 그에 대한 특성에 대한 고려가 부족하여 실제 시스템에 적용하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 위험요소와 해당 특성을 고려할 수 있는 $A^*$ 알고리즘 기반의 대피유도 시스템을 제안한다. 가상 구조물 및 선박 내 재난 상황을 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 성능을 검증하였다.

그라프에서의 휴리스틱 탐색에 관한 연구 (A Study on the Heuristic Search Algorithm on Graph)

  • 김명재;정태충
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권10호
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    • pp.2477-2484
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    • 1997
  • $A^{\ast}$와 같은 Best-first 휴리스틱 탐색 알고리즘들은 인공지능 분야에서 많은 문제를 해결하는데 가장 중요한 기법들 중의 하나이다. 휴리스틱 탐색의 공통적 특성은 계산의 복잡도가 매우 높다는 것이며, 이는 수많은 노드를 가진 지도에서 경로를 찾는 것과 같은 실질적인 문제 영역에 적용되기 어렵다는 것을 나타낸다. 본 논문에서는, 몇몇 휴리스틱 탐색 알고리즘이 언급되고, path-sensitive heuristic이라 불리는 새로운 동적 가중치 휴리스틱 방법이 제안되었다. 이 방법은 동적 가중치 휴리스틱에 기초하였고, 동적 휴리스틱은 admissible heuristic을 허용하지 않거나 휴리스틱의 정확도가 떨어지는 실제 문제 영역에서 탐색 노력을 줄이는데 사용될 수 있다. 탐색 과정 동안 ${\omega}$(가중치)가 동적으로 조정된다는 점에서, 다른 동적 가중치 휴리스틱 알고리즘과 구분된다.

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항적 데이터 학습을 통한 추천 항로 구성에 관한 연구 (Composing Recommended Route through Machine Learning of Navigational Data)

  • 김주성;정중식;이성용;이은석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.285-286
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    • 2016
  • 해상교통관제센터에 의해 실시간으로 수집되는 선박의 항해 데이터를 바탕으로 선박 항적 패턴 인식을 수행하고 이를 바탕으로 항적 모델을 추출하여 사전에 선위를 예측하는 기법을 제안한다. 항적 데이터의 처리와 가공, 항적 모델링을 위하여 Support Vector Regression 알고리즘이 사용되었으며, 적정 파라미터 선정을 위하여 k-fold cross validation과 grid search가 사용되었다. 제안된 항적 데이터 모델링 기법을 통하여 사전에 선박의 선위를 예측하여 해상교통과제사의 의사결정을 지원하고자 한다.

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중첩된 NEMO에서의 경로 최적화를 위한 개선된 계층적 프리픽스 할당 프로토콜 (Improved Hierarchical Prefix Delegation Protocol for route optimization in nested NEMO)

  • 노경택
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.227-236
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    • 2005
  • 네트워크 이동성 기본 솔루션(NEMO basic solution)의 비 경로 최적화의 문제점을 해결하기 위한 방안 중 하나로 HPD(Hierarchical Prefix Delegation) 프로토콜이 있다. 그러나 HPD는 미시적 이동성에 대한 지원을 하지 못하므로 이동네트워크노드(MNN)가 접촉점을 변경할 때마다 MIPv6 프로토콜에서와 같이 HA(Home Agent)와 통신노드(CNs)로 BU(Binding Update) 메시지를 보내야하는 문제점을 갖는다. 본 논문은 HPD에 HMIPv6 프로토콜 개념을 적용하여 nested MEMO에서의 미시적 이동성을 효과적으로 지원하는 알고리즘을 제안하였다. 이동네트워크노드는 MAP(Mobility Anchor Point) 영역 안에서 위치변경 시 가까운 곳에 위치한 MAP으로만 BU를 보냄으로써 핸드오프 과정에서 발생하는 서비스 중단이나 신호 부하를 감소시켜 HPD에서의 한계를 극복하였다.

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자유비행 다중 충돌회피 효율성 측정 연구 (Measurement of Multi Conflict Avoidance for Free flight Efficiency)

  • 이대용;강자영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.197-203
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    • 2012
  • 본 논문에서는 자율형 운항 알고리즘을 활용하여 분리보증 해결과 충돌탐지거리와의 상관관계, 충돌회피 후 경로점 복귀와 시간제약 조건에 따른 항로 복귀, 3대 이상의 다중 충돌회피 상황의 분리보증 실험을 수행하여 운항환경에서 발생하는 실증적인 문제를 규명하였다. 실험결과 자유비행 충돌회피를 위하여 탐지거리 확대가 분리보증 해결과 운항 효율성 향상에 유리하며, 충돌회피 후 복귀기동 시 충돌예측상황에 따라 고정 경로점 복귀 또는 시간제약 조건을 적용한 항로 복귀기동을 선택할 수 있었다. 그리고 다중 충돌 상황에서 2도 이상의 선회각을 적용하면 분리보증 해결되었고, 최적의 선회각 선택 시에는 운항 효율성을 대폭 향상시킬 수 있었다.